【国内论文】南京大学研究团队关于分子束异质外延β-Ga₂O₃ 薄膜中的掺硅效应研究

        近期，由南京大学的研究团队在学术期刊《Journal of Applied Physics》发布了一篇名为Study on the effects of Si-doping in molecular beam heteroepitaxial β-Ga₂O₃ films（分子束异质外延β-Ga₂O₃ 薄膜中的掺硅效应研究）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃是一种新兴的宽禁带半导体材料，具有广泛的应用潜力。然而，改善晶体质量和实现β-Ga₂O₃的可控掺杂仍然存在挑战。特别是，这些因素之间的关系及其背后的机制尚未完全理解。分子束外延（MBE）被认为是生长高质量晶体薄膜的最复杂的技术之一。它还提供了一个平台，用于研究异质外延β-Ga₂O₃中的掺杂和缺陷的影响。在我们的研究中，我们解决了MBE生长Si掺杂β-Ga₂O₃过程中Si源失活的问题。我们通过使用电子束蒸发模块来完成这项工作，这与传统的Si扩散池有所不同。我们的研究广泛探讨了Si掺杂浓度与薄膜性质之间的相关性。这些性质包括微观结构、形态、缺陷、载流子导电性和迁移率。这些调查结果相互支持，并表明异质外延β-Ga₂O₃中高密度的缺陷是控制掺杂和导电性面临挑战的主要原因。这些见解对于β-Ga₂O₃器件技术的持续发展和提升具有重要价值。

图 1.不同电流的 EBVM β-Ga₂O₃ 薄膜中的硅浓度；左上方的插图显示了硅在薄膜中的分布。

图 2.不同硅掺杂浓度的 β-Ga₂O₃ 晶体的 XRD 光谱。